JPH0343419Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関に同期して回転する磁石等
を埋設したロータにより電圧を発生する発電コイ
ルと点火制御回路によつて内燃機関の点火時期を
進角制御出来るようにした無接点点火装置に関す
る。

従来、チエンソーや特殊車両の内燃機関の定常
運転に於いて、燃焼時間、圧縮比および回転速度
などを考慮したときに、最大出力および最適燃費
効率になる様にする為、点火時期が上死点前数十
度近辺に設定されている。

しかし、始動時およびアイドリング時の低速回
転域で前述したような点火時期で点火を行なう
と、早期点火による燃焼になつて逆回転方向の力
が発生し、始動困難、振動の増大、回転の不安定
化および排気音の増大などの不具合があつた。

そこで、前述した諸欠点を解決する為に、始動
時およびアイドリング時の低速回転域では上死点
近辺の点火時期で点火させ、所望の設定回転数以
上の中・高速回転域では上死点前数十度近辺の点
火時期で点火させることが要望されるようになつ
た。そして、これらの要望を満たすために、ポイ
ント・ブレーカを配設するプレートを遠心力や負
圧を利用して機械的に動かして点火制御をする点
火装置や電子部品を用いた点火装置に於いてはト
リガコイルと前記電子部品を使用して点火時期制
御をする点火装置が種々考案されているが、いず
れもスペースを要し大型で高価な点火装置であつ
た。

本考案は、前述した従来技術の諸問題を解決す
る為に、機械的手段でなく、また、トリガコイル
を使用せずに、発電コイルと電子部品を用いた電
子点火制御回路により内燃機関の点火時期の進角
制御が出来る小形軽量かつ安価な内燃機関の無接
点点火装置の提供を目的とするものである。

本考案は前述した目的を達成するために、内燃
機関に同期して回転する磁石等を埋設したロータ
１によつて電圧を発電する発コイル２と、この発
電コイル２の発電により電荷を充電する第２のコ
ンデンサ１２および該第２のコンデンサ１２の放
電にて導通するPUT９によりなる第１の制御回
路と、設定電圧レベルで前記PUT９をオフ状態
にする第２のSCR１５からなる前記第２のコン
デンサ１２の放電回路を形成する第２の制御回路
と、内燃機関の所望の設定回転域で点火時期の進
角制御が可能な第３のSCR１９よりなる第３の
制御回路とを備える構成とした。

以下に、本考案を図面実施例に基づいて詳細に
説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す内燃機関の無
接点点火装置の電気回路の接続図で、１は内燃機
関のクランクシヤフトに同期して回転する磁石等
を埋設したロータ、２は前記ロータ１に対向配置
されるコイルコア３に巻装された発電コイル２
で、整流用ダイオード４、第１のコンデンサ５お
よびイグニシヨンコイル６の１次巻線６ａが発電
コイル２に対して直列に接続され、また、該イグ
ニシヨンコイル６の２次巻線６ｂは図示のように
点火プラグ２５に接続してある。

また、第１のSCR７のアノードを前記第１の
コンデンサ５に、該第１のSCR７のカソードを
整流用ダイオード２３のアノードに、該整流用ダ
イオード２３のカソードをイグニシヨンコイル６
の１次巻線６ａに接続し、そして、抵抗１３の一
方を前記第１のSCR７のゲートに、他方をカソ
ードに接続してある。

さらに、前記第１のSCR７のゲートをPUT９
のカソードに、前記PUT９のアノード・ゲート
間を抵抗１１に、該PUT９のアノードと第１の
SCR７のカソードを第２のコンデンサ１２に、
該PUT９のゲートを整流用ダイオード１０のカ
ソードに、該ダイオード１０のアノードを前記発
電コイル２に接続してなる第１の制御回路と、第
２のSCR１５のアノードおよびツエナーダイオ
ード１４のカソードを前記第１の制御回路の
PUT９のアノードに、該SCR１５のカソードを
前記第１のSCR７のカソードに、また、該SCR
１５のゲートを前記ツエナーダイオード１４と抵
抗１６の直列回路の接続中点に、さらに、該抵抗
１６の他端を前記第１のSCR７のカソードに接
続してなる第２の制御回路と、第３のSCR１９
のカソードを前記第２の制御回路のPUT９のゲ
ートおよび抵抗１７に、該抵抗１７の他端を前記
第１のSCR７のカソードに、該SCR１９のアノ
ードを発電コイル２の両端に接続される抵抗２
１，２２および整流用ダイオード２０の直列回路
の前記抵抗２１，２２の接続中点に、該SCR１
９のゲートを前記ツエナーダイオード１８のアノ
ードに、該ツエナーダイオード１８のカソードを
前記抵抗２１，２２の接続中点に接続してなる第
３の制御回路とをそれぞれ図示のように接続して
ある。

なお、整流用ダイオード８のカソードを前記第
１のコンデンサ５に、アノードを前記イグニシヨ
ンコイル６の１次巻線６ａにに接続してある。

第２図は前記第１図に示した無接点点火装置が
動作したときの回路各部の電圧波形図である。

第３図は本考案の無接点点火装置を使用した内
燃機関の点火時期特性を示す図である。

次に本考案の無接点点火装置の動作について説
明する。

内燃機関の始動時およびアイドリング時の低速
回転域において、ロータ１が第１図の矢方向に回
転し、前記ロータ１に対向配置されたコイルコア
３に巻装された発電コイル２が第２図ａに示す電
圧を発生した時、第１の負の電圧はマグネトの構
造上、第３の制御回路のツエナーダイオード１８
の設定電圧レベルには到達しないので該ツエナー
ダイオード１８はブレークオーバーしない。

したがつて、第１の負の電流は抵抗２２，２１
およびダイオード２０の経路で流れるだけであ
る。

次に発電コイル２が第１の正の電圧を発生した
時には、第１の正の電流がダイオード４、第１の
コンデンサ５、イグニシヨンコイル６の１次巻線
６ａの経路および第１の制御回路のダイオード１
０、抵抗１１、第２のコンデンサ１２およびダイ
オード２３の経路に流れ、前記コンデンサ５およ
びコンデンサ１２がおのおの電荷を充電する。

この時、前記第１の制御回路のコンデンサ１２
の充電電圧は充電途中で、第２の制御回路のツエ
ナーダイオード１４の設定電圧レベルに到達する
ので、前記ツエナーダイオード１４がブレークオ
ーバーして、発電コイル２の第１の正の電流が、
ダイオード１０、抵抗１１、ツエナーダイオード
１４、第２のSCR１５のゲート・カソードの経
路および抵抗１６、ダイオード２３の経路で流
れ、該SCR１５を導通させ、前記第２のコンデ
ンサ１２が充電していた電荷を第２の制御回路の
SCR１５のアノード・カソードの経路により全
て放電させてしまうので、前記第１制御回路の
PUT９の導通を不可能にしオフ状態を維持させ
るので、前記第１のSCR７もオフ状態を維持す
る。

次に発電コイル２が第２の負の電圧を発生した
時は、前記第１の負の電圧発生時同様マグネトの
構造上、前記第３の制御回路のツエナーダイオー
ド１８の設定電圧レベルに到達しないため、第２
の負の電流は抵抗２２，２１およびダイオード２
０の経路で流れるだけである。

次に発電コイル２が第２の正の電圧を発生した
時には、前記第１の正の電圧が発生した時とは異
なり、第１のコンデンサ５は既に充電を完了して
いるので充電せず、前記第１の制御回路の第２の
コンデンサ１２のみが前述した経路で電荷を充電
する。

しかし、この時の前記第２のコンデンサ１２の
充電電圧はマグネトの構造上、前記第２の制御回
路のツエナーダイオード１４の設定電圧レベルに
は到達せず、第２のSCR１５をオフ状態に維持
することが出来るので、前記第２の制御回路の
PUT９のアノード・ゲートの経路および抵抗１
１、１７の経路で放電しPUT９を導通させ、
PUT９のアノード・カソード、第１のSCR７の
ゲート・カソードの経路および抵抗１３の経路に
て放電して該SCR７を導通させて、第１の正の
電圧発生時に充電していた第１のコンデンサ５の
電荷がSCR７のアノード・カソード、ダイオー
ド２３およびイグニシヨンコイル６の１次巻線６
ａの経路で放電し、イグニシヨンコイル６の２次
巻線６ｂに高電圧が発生するのである（第２図ｄ
参照）。

この時の点火時期は第３図に示す上死点近辺の
角度（θ1）に設定されていて点火プラグ２５によ
つて点火されるのである。

次に、内燃機関のスロツトル操作により徐々に
回転を増し所望の設定回転域に達し、前記発電コ
イル２が第２図a'のような電圧を発生した時、第
１の正の電圧発生時には前述した始動時およびア
イドリング時の低速回転時と同様に、前記第１の
コンデンサ５が充電動作をするだけで、第１の
SCR７はオフ状態を維持し点火動作が行なわれ
ない。

そして、発電コイル２が次の第２の負の電圧を
発生した時に、該第２の負の電圧がマグネトの構
造上、前記第３の制御回路のツエナーダイオード
１８の設定電圧レベルに到達するので、該ツエナ
ーダイオード１８がブレークオーバーして第２の
負の電流が第３の制御回路の抵抗２２、ツエナー
ダイオード１８、第３のSCR１９のゲート・カ
ソード、第１の制御回路の抵抗１１、第２のコン
デンサ１２およびダイオード２４の経路および抵
抗２２，２１、ダイオード２０の経路で流れる。

この時、前記第３のSCR１９を導通させ、第
３の制御回路の抵抗２２、SCR１９のアノー
ド・カソード、第１の制御回路の抵抗１１、第２
のコンデンサ１２およびダイオード２４の経路で
該コンデンサ１２が電荷を充電する。

しかし、該第２のコンデンサ１２の充電電圧は
マグネトの構造上、第２の制御回路のツエナーダ
イオード１４の設定電圧レベルまでは到達しない
ので、該ツエナーダイオード１４はブレークオー
バーせず、前記第２のSCR１５はオフ状態を維
持し、前記第１の制御回路の第２のコンデンサ１
２の電荷がPUT９のアノード・ゲートの経路お
よび抵抗１１，１７の経路で放電し、PUT９を
導通させる。

さらに、前記第２のコンデンサ１２はPUT９
のアノード・カソード、第１のSCR７のゲー
ト・カソードおよび抵抗１３の経路で放電して、
該SCR７を導通させる。

そして、始動時およびアイドル回転の低速回転
域と同様前記第１の正の電圧が発生した時に充電
した第１のコンデンサ５の電荷が、前述した経路
で放電してイグニシヨンコイル６の２次巻線６ｂ
に高電圧が発生する（第２図d'参照）。

この時の点火時期は第３図に示す上死点前数十
度の角度（θ2）に設定されていて、第２図に示し
たように始動時およびアイドリング時の低速回転
域よりΔtだけ進角したところで点火プラグ２５
によつて点火されるのである。

尚、回転速度の増加に伴つて発電コイル２が発
電する第１の負の電圧も上昇し、前記ツエナーダ
イオード１８の設定電圧レベルに到達して前述し
た第２の負の電圧発生時と同様の動作をするが、
この時には第１のコンデンサ５は電荷を全て放電
している為、前記第１のSCR７のアノード・カ
ソード、ダイオード２３、イグニシヨンコイル６
の１次巻線６ａには前記第１のコンデンサ５から
の電流の供給がないので、イグニシヨンコイル６
の２次巻線６ｂには高電圧を発生しないのであ
る。

また、正の第２の電圧発生時においても、
PUT９および第１のSCR７を導通させるが、イ
グニシヨンコイル６の２次巻線６ｂには第１の負
の電圧が発生した時と同様の理由により高電圧が
発生しないのである。

従つて、前述したように発電コイル２で発電す
る第１の負の電圧は全回転域において点火時期に
は関係しないのである。

次に第４図ａ乃至ｄについて説明する。

まず、第４図ａは、第１図に示した発電コイル
２で発電される負の電圧、特に、第２の負の電圧
により動作が制御される第３の制御回路の第３の
SCR１９をツエナーダイオード１８にて代用さ
せたコストダウンタイプのもので、回路動作は第
１図で示したものと同様である。

次に、第４図ｂは第１図に示した発電コイル２
で発電される負の電圧、特に、第２の負の電圧に
より動作が制御される前記第３の制御回路の第３
のSCR１９およびツエナーダイオード１８を、
抵抗による分圧点の電圧を検知させるのではな
く、直接発電コイル２が発電する第２の負の電圧
を検知させるように抵抗を一つ省いたコストダウ
ンタイプのもので、回路動作は、前述した第１図
および第４図ａで示したものと同様である。

次に第４図ｃは、一旦、第３の制御回路のツエ
ナーダイオード１８で前記発電コイル２で発電さ
れる、特に、第２の負の電圧の電圧レベルを検知
し、前記第２の負の電圧が設定電圧レベル以上に
なると第３の制御回路の第３のSCR１９を導通
させて、直接的に第１のSCR７を導通させるよ
うにしたものである。

また、第４図ｄは、前記第４図ｃに示したもの
のコストダウンタイプで、第３の制御回路の第３
のSCR１９をツエナーダイオード１８で代用さ
せたものであり、回路動作は第４図ｃに示したも
のと同様である。

以上述べたように本考案によれば、内燃機関に
同期して回転する磁石等を埋設したロータによつ
て電圧を発生する発電コイルと、該発電コイルが
発生する電圧を簡単な構成の点火制御回路で制御
させるだけで、機械的手段によらず、また、トリ
ガコイルを配設しなくても前記内燃機関の点火時
期を進角制御出来ると共に、前記機関の始動の容
易化、アイドル回転の安定化、振動の軽減化、排
気音の低減化および常用回転時の出力および最適
燃費効率の確保が出来る小形軽量で安価な内燃機
関の無接点点火装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す電気回路の
接続図である。第２図は、第１図に示した電気回
路各部の電圧波形図で、ａは点火時期（θ1）時、
a'は点火時期（θ2）時の発電コイル２の電圧波
形、ｂは点火時期（θ1）時、b'は点火時期（θ2）
時の第１のコンデンサ５の充放電波形、ｃは点火
時期（θ1）時、c'は点火時期（θ2）時の第２のコ
ンデンサ１２の充放電波形、ｄは点火時期（θ1）
時、d'は点火時期（θ2）時のイグニシヨンコイル
６の二次無負荷電圧波形図である。第３図は、第
１図に示した点火装置の点火時期と回転数の点火
時期特性図である。第４図ａ乃至ｄは他の実施例
を示す電気回路の接続図である。 １……ロータ、２……発電コイル、５……第１
のコンデンサ、６……イグニシヨンコイル、７…
…第１のSCR、９……PUT、１２……第２のコ
ンデンサ、１５……第２のSCR、１９……第３
のSCR。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関に同期して回転する磁石等を埋設した
   ロータ１によつて電圧を発電する発電コイル２
   に、整流用ダイオード４を介して前記発電コイル
   ２が発電した第１の正の電圧の電荷を充電する第
   １のコンデンサ５と、該第１のコンデンサ５の電
   荷をイグニシヨンコイル６に供給する第１の
   SCR７および整流用ダイオード２３を接続して
   なる内燃機関の無接点点火装置において、前記第
   １のSCR７のゲートをPUT９のカソードに、前
   記PUT９のアノード・ゲート間を抵抗１１に、
   該PUT９のアノードと第１のSCR７のカソード
   を第２のコンデンサ１２に、該PUT９のゲート
   を整流用ダイオード１０のカソードに、該ダイオ
   ード１０のアノードを前記発電コイル２に接続し
   てなる第１の制御回路と、第２のSCR１５のア
   ノードおよびツエナーダイオード１４のカソード
   を前記第１の制御回路のPUT９のアノードに、
   該SCR１５のカソードを前記第１のSCR７のカ
   ソードに、また、該SCR１５のゲートを前記ツ
   エナーダイオード１４と抵抗１６の直列回路の接
   続中点に、さらに、該抵抗１６の他端を前記第１
   のSCR７のカソードに接続してなる第２の制御
   回路と、第３のSCR１９のカソードを前記第２
   の制御回路のPUT９のゲートおよび抵抗１７に、
   該抵抗１７の他端を前記第１のSCR７のカソー
   ドに、該SCR１９のアノードを発電コイル２の
   両端に接続される抵抗２１，２２および整流用ダ
   イオード２０の直列回路の前記抵抗２１，２２の
   接続中点に、該SCR１９のゲートをツエナーダ
   イオード１８のアノードに、該ツエナーダイオー
   ド１８のカソードを前記抵抗２１，２２の接続中
   点に接続してなる第３の制御回路とを接続してな
   る内燃機関の無接点点火装置。